Blockchain als System verwaltet Werte ohne die Notwendigkeit einer zentralen Autorität oder eines Mittelsmanns. Es ist dezentralisiert, was bedeutet, dass es nicht von einer einzelnen Person oder Gruppe kontrolliert wird. Die in der Blockchain gespeicherten Werte sind jedoch dennoch vollständig sicher.
Dies liegt an einer Reihe von Regeln, den sogenannten Konsensmechanismen, die sicherstellen, dass niemand etwas Schädliches oder Betrügerisches tun kann. Ein Beispiel für einen Konsensmechanismus ist Slashing, eine Möglichkeit, schlechtes Verhalten zu verhindern und sicherzustellen, dass die Blockchain effizient und sicher ist.
Proof-of-Stake ist eine Art Konsensmechanismus, der Slashing verwendet, um die Blockchain sicher zu halten. Aber wie funktioniert es genau? Bevor wir darauf eingehen, müssen wir die Grundlagen verstehen.
Was ist Slashing?
Slashing ist eine Strafe, die Validierern für unangemessenes Verhalten auferlegt wird, wie z. B. Ausfallzeiten oder den Versuch, betrügerische Transaktionen zu validieren. Wenn Sie Ihre Token an einen Validierer delegiert haben, der Slashing erhält, kann ein Teil Ihrer eingesetzten Token verfallen.
Der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus nutzt Slashing, um Validierer zu bestrafen, die sich gegenüber dem Blockchain-Netzwerk böswillig verhalten.
Wie wird Slashing umgesetzt?
Die Vorgänge einer Blockchain werden durch einen Konsensmechanismus geregelt. Er legt die Regeln für die Interaktion der Benutzer mit der Blockchain fest und hilft, Netzwerkmanipulationen zu verhindern, die dem System schaden könnten. Um vom System zu profitieren, müssen die Netzwerkknoten daran beteiligt sein und das Wohlergehen des Netzwerks priorisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass ihre Anreize mit denen des Netzwerks übereinstimmen.
Das Konzept abgestimmter Anreize ist äußerst wirkungsvoll und bildet einen Eckpfeiler für die Aufrechterhaltung der Sicherheit von Blockchains.
Lassen Sie uns nun untersuchen, wie das Konzept des Kürzungsvorgangs mit dieser Argumentation zusammenhängt.
Die Rolle der Validierer in einer Proof-of-Stake-Blockchain
In einem Proof-of-Stake-Blockchain-System sind „Validator-Knoten“ als aktive Teilnehmer, die für die Aufrechterhaltung des Netzwerkbetriebs verantwortlich sind, von entscheidender Bedeutung. Diese Knoten haben die Aufgabe, den Transaktionsverlauf des Netzwerks aufzuzeichnen und einen Konsens über das Hinzufügen neuer Transaktionsblöcke zu ermöglichen. Als Gegenleistung für ihr Engagement, ihre Zeit und ihre Rechenressourcen werden die Validierer vom Netzwerk belohnt, was als ihr Hauptanreiz dient.
Um die Integrität der Blockchain aufrechtzuerhalten, reicht es jedoch nicht, nur positive Aktionen zu fördern. Angesichts der enormen Werte, die im Blockchain-Ökosystem auf dem Spiel stehen, ist es unerlässlich, robuste Sicherheitsmaßnahmen gegen potenzielle Bedrohungen zu gewährleisten.
Validierer bieten Sicherheiten als Beweis ihrer Loyalität an.
In zahlreichen Proof-of-Stake-Netzwerken müssen sich Validierungsknoten in ihre Position „einkaufen“, indem sie zunächst einen erheblichen Teil ihrer eigenen Münzen in der Blockchain sperren. Dieser Prozess wird als Krypto-Staking bezeichnet. Die Logik hinter dieser Praxis ist einfach: Durch einen persönlichen Anteil an der Blockchain kann der Konsensmechanismus negatives oder ineffizientes Verhalten durch Strafen verhindern.
Wie Slashing Validierer bestraft, die das System betrügen
Nachdem Validierungsknoten in Proof-of-Stake-Blockchains persönliche Ressourcen für den Beitritt zum Netzwerk bereitgestellt haben, besteht das Risiko, dass ihnen ihre Coins abgezogen (gekürzt) werden, wenn sie Aktionen durchführen, die die Integrität der Blockchain schädigen.
Die Einzelheiten des Slashings sind je nach Protokoll unterschiedlich, doch typischerweise zielt es auf die Bestrafung bestimmter Verhaltensweisen ab:
- Ausfallzeit
Ausfallzeit bezeichnet den Zustand, in dem ein Validierungsknoten vorübergehend offline ist und somit nicht am Konsensprozess des Netzwerks teilnehmen kann. Wenn ein Validierungsknoten unzuverlässig ist, kann dies schwerwiegende Folgen haben, weshalb dies im Allgemeinen als strafbare Handlung angesehen wird. Diese Unzuverlässigkeit stellt ein erhebliches Risiko für den Betrieb des Netzwerks dar. - Doppelte Signatur
Um Serviceunterbrechungen zu vermeiden, erstellen zahlreiche Validierungsknoten sekundäre Rigs als Backups für den Fall, dass ihre primäre Ausrüstung Probleme macht. Diese Vorgehensweise bringt jedoch ihre eigene Kürzungsgefahr mit sich: Wenn das Netzwerk identische Validierungsschlüssel erkennt, die von zwei unterschiedlichen Servern aus betrieben werden, nimmt es dies als Bedrohung wahr. Ein solches Verhalten weicht von den erwarteten Normen ab und kann zu widersprüchlichen Daten vom Knoten führen, was eine Straftat darstellt, die mit Kürzungsstrafen geahndet werden kann. - Manipulation des Netzwerks
: Jeder Versuch, den Konsensprozess zu manipulieren, wie beispielsweise die Bestätigung zweier unterschiedlicher Blöcke für einen einzigen Slot, führt letztlich zu einer drastischen Strafe.
Im Wesentlichen müssen Validierer in Proof-of-Stake-Protokollen nicht nur an der Konsensfindung teilnehmen, sondern auch alle Aktionen vermeiden, die dem Konsensprozess des Netzwerks schaden. Für angehende Validiererknoten ist es von entscheidender Bedeutung, sich mit den Feinheiten dieses Mechanismus vertraut zu machen.
Slashing vs. Inaktivitätsleck
In der Ethereum-Blockchain stellt das Inaktivitätsleck sicher, dass die Blockchain Endgültigkeit erreicht.
Endgültigkeit wird erreicht, wenn eine überwältigende Mehrheit der Validierer, die ⅔ der insgesamt eingesetzten ETH repräsentieren, sich über den Zustand der Blockchain einig ist. Das Erreichen der Endgültigkeit wird schwierig, wenn ⅓ aller Validierer offline sind oder keine korrekten Bestätigungen einreichen. In einer solchen Situation führt ein Inaktivitätsleck dazu, dass der Einsatz der Offline-Validierer abnimmt, bis weniger als ⅓ der eingesetzten ETH von inaktiven Validierern kontrolliert wird. Dadurch können die aktiven Validierer die Blockchain abschließen.
Implementieren alle PoS-Blockchains Slashing?
Einige beliebte PoS-Ketten, die kein Slashing implementieren, sind Avalanche und Cardano. Slashing bleibt unter Blockchain-Experten ein Diskussions- und Kontroversenthema. Kritiker verweisen auf das Risiko, dass unschuldige Validierer ihren Einsatz aufgrund eines „ehrlichen Fehlers“ wie der Verwendung veralteter Software gekürzt sehen. Validierer können auch bestraft werden, wenn sie aufgrund unvorhergesehener Ereignisse wie dem Verlust von Schlüsseln nicht an Validierungsaktivitäten teilnehmen.
Fazit
Obwohl der Slashing-Mechanismus bei PoS-Ketten nicht perfekt ist und nachteilige Auswirkungen hat, argumentieren einige, dass ihre Sicherheit notwendig ist, um PoS-Ketten sicher zu halten. Ein Netzwerk aus Tausenden unbekannter und dezentraler Einheiten in Schach zu halten, ist ohne solche Maßnahmen eine Herausforderung.
Häufig gestellte Fragen
- Was ist Slashing in der Blockchain?
Slashing bezeichnet einen Strafmechanismus in bestimmten Blockchain-Netzwerken, insbesondere in solchen, die Proof-of-Stake (PoS)-Konsensalgorithmen verwenden. Es soll böswilliges oder fahrlässiges Verhalten von Validierern oder Netzwerkteilnehmern verhindern.
- Wie funktioniert Slashing? Beim Slashing wird normalerweise ein Teil der eingesetzten Token oder Einlagen des Validators konfisziert, als Strafe für Verstöße gegen Netzwerkregeln. Diese Verstöße können Doppelsignaturen, Ausfallzeiten oder andere Aktionen umfassen, die die Integrität oder Sicherheit des Blockchain-Netzwerks gefährden.
- Was sind die häufigsten Gründe für ein Slashing?
Kürzungen können aus verschiedenen Gründen erfolgen, beispielsweise:
- Doppelte Signierung : Wenn ein Prüfer versucht, widersprüchliche Blöcke oder Transaktionen gleichzeitig zu validieren.
- Ausfallzeit : Keine Teilnahme an der Blockvalidierung oder Netzwerkwartung, wie im Konsensprotokoll gefordert.
- Ungültige Blockvorschläge : Einreichen von Blöcken, die nicht den Regeln oder dem Konsensalgorithmus des Netzwerks entsprechen.
- Was ist der Zweck des Slashings?
Das Schrägstrichverfahren dient mehreren Zwecken, darunter:
- Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit : Durch die Bestrafung böswilligen oder fahrlässigen Verhaltens werden durch Slashing Angriffe verhindert und die Integrität der Blockchain sichergestellt.
- Förderung der aktiven Teilnahme : Validierer erhalten einen Anreiz, die Netzwerkregeln einzuhalten und aktiv zur Blockvalidierung und zum Konsens beizutragen.
- Was sind die möglichen Folgen von Kürzungen?
Die Folgen des Slashings können je nach Schwere des Verstoßes und dem jeweiligen Blockchain-Protokoll unterschiedlich ausfallen. Zusätzlich zum Verlust der eingesetzten Token können für die Validierer Reputationsschäden innerhalb der Community, der Ausschluss von zukünftigen Validierungsmöglichkeiten oder andere in den Governance-Regeln des Netzwerks festgelegte Strafen drohen.
- Welche Blockchain-Netzwerke implementieren Slashing?
Mehrere Blockchain-Netzwerke nutzen Slashing als Teil ihrer Konsensmechanismen, darunter unter anderem Ethereum 2.0, Cosmos (ATOM), Polkadot (DOT) und Tezos (XTZ).
- Ist Slashing in allen Blockchain-Netzwerken gleich?
Während das Konzept des Slashings gleich bleibt, können die spezifischen Parameter, Strafen und Mechanismen von einem Blockchain-Netzwerk zum anderen variieren. Jedes Netzwerk kann seine eigenen Regeln, Schwellenwerte und Governance-Prozesse im Zusammenhang mit Slashing haben.